Устройство для определения физикомеханических свойств грунта

ОП ИСАН И ИЗОБРЕТЕНИ Е р 588488 Союз СоветскиховиалистическихРеслублик ТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ 61) Дополнительно авт. свид-ву 2) Заявлено 16.02,76 (21) 2324965/29-3 М. Кл.2 б 011 Ч 3/42 Е 02 Р 1/00с присоединением зая Государственныи комитет Совета Министров СССР ао ланам изобретенийи открытий 23) Приоритет43) Опубликовано 15,01.78, Бюллетень2 53) УДК 624.131,38Г 088,81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТА2 Изобретение может быть использовано дляопределения физико-механических свойстврыхлых грунтов по глубине геологическогоразреза.Известны устройства для исследования 5грунтов, включающие наконечник, вдавливаемый в грунт, и систему измерения силовойреакции грунта 1.,Наиболее близким техническим решением кизобретению является устройство, включающее зонд, имеющий наконечник, и измерительную систему, содержащую размещенныйв зонде датчик силы 2,Недостатки этого устройства - низкая точность измерений и недостаточная информация о физико-механических свойствах грунта.С целью повышения точности и информативности исследований в предлагаемом устройстве, измерительная система снабжена датчиком акустических колебаний грунта, размещенным в зонде, и анализатором колебаний,подключенным к датчику, Кроме того, анализатор колебаний выполнен с частотным селектором,На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для определения физико-механическихсвойств грунта в рабочем положении (в грунте); на фиг, 2 - устройство зонда; на фиг. 3 -структурная схема измерительной системы. Устройство включает зонд 1 с наконечни ком 2, штангу 3, вдавливающее устройство 4, регистрирующий блок 5, линию связи 6, датчик 7 силы, датчик 8 акустических колебаний грунта, зажатый между упругим чувствительным элементом 9 и упорной шайбой 10.Датчик 7 подключен к расположенной в регистрирующем блоке 5 схеме усиления 11, соединенной с самопишущим узлом 12, предназначенньгм для регистрации на диаграммной ленте 13 силы сопротивления грунта, Датчик 8 подключен к анализатору, состоящему из широкополосного усилителя 14, селектора 15 низких, средних, высоких частот спектра и детекторов 16 - 18, Сигналы с детекторов подаются на усилители 19 - 21, подключенные к самопишущим узлам 22 - 24. Перемещение (Х) диаграммы 13 синхронизировано с перемещением зонда 1 (устройство для измерения перемещения на фигурах не показано),При, исследовании грунта зонд 1 с наконечником 2 погружают в грунт вдавливаюшим устройством 4 с помощью штанг 3. Датчиком 7 воспринимается сила (Хз) сопротивления грунта наконечнику 2 и преобразуется в электрический сигнал, передаваемый на схему усиления 11 и регистрируемый самопишущим узлом 12 на диаграмме 13. Одновременно акустические колебания (Хз), возникающие в588488 6 - О -каз 2 Изд. Тира дписио пография, пр, Сапун деформирующемся грунте, воспринимаются чувствительным упругим элементом 9, преобразуются в электрический сигнал датчиком 8 и подаются на широкополосный усилитель 14. Усиленный сигнал, содержащий множество составляющих частот колебаний, поступает на селектор 15, в котором выделяются с помощью избирательных цепей (фильтров) три полосы частот (низких, средних и высоких). Электрическое напряжение на каждом из трех выходов селектора 15 будет зависеть от интенсивности акустических колебаний, воздействующих на датчик 8.Сигналы, продетектированные в детекторах 1 б - 18 и усиленные в усилителях 19 - 21, подаются на самопишущие узлы 22 - 24, которые в зависимости от глубины погружения зонда регистрируют на диаграммной бумаге интенсивность колебаний (шумов) в трех диапазонах: низких, средних и высоких частот спектра.Применение устройства при одновременном измерении силы сопротивления грунта погружению наконечника и возникающих при этом акустических колебаний грунта позволяет определять его состав, состояние и физико-механические свойства, так как интенсивность колебаний определенных частот меняется в зависимости от силы сопротивления различных грунтов.Фор мула изобретения 1, Устройство для определения физико-механических свойств грунта, включающее зонд,имеющий наконечник, и измерительную сис 10 тему, содержащую размещенный в зонде датчик силы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и информативностиисследований, измерительная система снабжена датчиком акустических колебаний грунта,15 размещенным в зонде, и анализатором колебаний, подключенным к датчику,2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что анализатор колебаний выполнен счастотным селектором.20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Трофименков Ю. Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. М., Стройиздат, 1974, с. 24.25 2. Авторское свидетельство СССР Зб 9464,Е О 2 с 1 1/00, 1971.